公布日：2024.12.27
申請日：2024.11.22
分類號：F23G7/04(2006.01)I;F23G7/06(2006.01)I;F23G5/44(2006.01)I;F23G5/46(2006.01)I;F23G5/50(2006.01)I
摘要
本發明涉廢物焚燒技術領域，特別是一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置及方法，包括，廢氣與含鹽廢水經進口處VOCs濃度傳感器監測，分濃度進入各級廢鹽處理組件內完成處理，保證處理達標并節省燃燒資源；本發明焚燒處理裝置熱回收效率較高，分濃度處理極大提升廢鹽處置能效，整體系統實現廢氣與含鹽廢水的協同處置同時也保障裝置穩定運行，保證處理達標并節省燃燒資源，通過動態調節燃燒室的大小，對廢氣廢水進行優化匹配，確保充分燃燒，減少了燃料的浪費，提高了整體的燃燒效率，處理不同類型和成分的廢氣廢水，適應性強，能夠靈活應對復雜的工況需求，同時實現降低相連的蓄熱室溫度，降低溫差，防止蓄熱體損傷。
權利要求書
1.一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，包括：焚燒爐（1）、設于焚燒爐（1）下部的燃燒室（18）、設于燃燒室（18）頂端的燃燒器（16），所述燃燒室（18）內部設有環形噴淋組件（26）；還包括設于燃燒室（18）上方的蓄熱室，所述蓄熱室包括被均流孔板（23）隔開的一級蓄熱室（19）與二級蓄熱室（20），設于所述蓄熱室內部的廢水進水管（34），所述廢水進水管（34）用于將廢水預熱；所述焚燒爐（1）上游設有沸石轉輪分子篩組件（2），所述沸石轉輪分子篩組件（2）上游設有活性炭過濾組件（3），所述焚燒爐（1）上設有廢氣流入口和廢水流入口，在廢氣流入口處設有風機以驅動廢氣沿廢氣傳輸管流動，所述廢氣傳輸管用于傳輸廢氣，廢水流入口處設有水泵（6），用于驅動廢水流沿廢水流道入所述焚燒爐（1）；廢氣流入口與廢水流入口處均設有VOCs濃度傳感器以監測有機成分含量，使其分濃度進行焚燒處理。
2.根據權利要求1所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，所述燃燒室（18）位于所述焚燒爐（1）下部區域且與所述一級蓄熱室（19）之間設有均流孔板（23），所述均流孔板（23）板面上設有軸向通孔（23-1）；所述均流孔板（23）兩端設有伸縮裝置（25），用于調節燃燒室（18）內部空間。
3.根據權利要求2所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，所述二級蓄熱室（20）由多組相變蓄熱體（20-1）組合而成，所述相變蓄熱體（20-1）的表面錯位等間距軸向分布有氣液通孔（20-1a），所述氣液通孔（20-1a）孔徑相同；所述氣液通孔（20-1a）內部沿孔內壁均勻布置有換熱翅片（20-1b），相變蓄熱體（20-1）內部等間距設有蛇形管，所述蛇形管進口端連接廢水進口管（34），出口端連接環形噴淋組件（26）。
4.根據權利要求3所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，所述環形噴淋組件（26）包括廢氣進口（26-1）、廢氣外管（26-2）、廢水內管（26-3）、第一廢氣出口（26-5）、廢水出口（26-4）、通管（26-9）以及噴頭，所述廢氣進口（26-1）一端與所述廢氣外管（26-2）連接，所述廢水內管（26-3）同軸套合在所述廢氣外管（26-2）中；所述廢水內管（26-3）與廢氣外管（26-2）等間距開有通管（26-9），所述通管（26-9）連通廢水出口（26-4）與噴頭，所述噴頭包括擴散腔（26-6）、收縮腔（26-7）以及狹縫式噴口（26-8），所述噴頭一端與所述廢氣外管（26-2）密封連接，狹縫式噴口（26-8）位于所述噴頭另一端端部。
5.根據權利要求4所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，所述沸石轉輪分子篩組件（2）包括脫附室（2-1）、脫附廢氣進口（2-2）、脫附風機（2-3）、吸附風機（2-4）、轉輪（2-5）、履帶（2-6）、電機（2-7）、固定支架（2-8）；所述轉輪（2-5）固定于所述固定支架（2-8）上，所述轉輪（2-5）兩側設有脫附室（2-1）并與二級蓄熱室（20）連接。
6.根據權利要求5所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，所述活性炭過濾組件（3）包括供氣口（3-1）、沉降口（3-2）、第二廢氣出口（3-3）、第二儲氣室（3-4）、承接盤（3-5）以及過濾層；所述過濾層從下至上依次包括一級過濾層（3-8）、二級過濾層（3-7）、三級過濾層（3-6）；所述活性炭過濾組件（3）底部設有供氣口（3-1），所述供氣口（3-1）徑向設有過濾紗網，所述活性炭過濾組件（3）頂部設有第二儲氣室（3-4）并與第二廢氣出口（3-3）連接，所述活性炭過濾組件（3）外部設有第二壓力傳感器（32）并外接控制單元；所述控制單元設置壓差報警值，當所述活性炭過濾組件（3）內的壓差達到一級壓差報警值時提醒更換濾材，達到二級壓差報警值時提醒活性炭過濾組件（3）內泄壓，達到三級壓差報警值時啟動緊急排空模式。
7.根據權利要求6所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，所述伸縮裝置（25）包括貫穿開設于所述焚燒爐（1）外壁的滑道（251），所述滑道（251）外部設有定位罩（252），所述滑道（251）內滑動設有連接桿（253），所述定位罩（252）外壁固定設有支架（254），所述支架（254）外壁上設有滑桿（255）；所述滑桿（255）上滑動設有升降套（256），所述升降套（256）與所述連接桿（253）固定連接，連接桿（253）貫穿至焚燒爐（1）內的一端與所述均流孔板（23）固定連接，從而升降套（256）升降時通過連接桿（253）帶動所述均流孔板（23）升降移動。
8.根據權利要求7所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，所述廢氣進口（26-1）內轉動設有葉輪（257），所述葉輪（257）圓心位置固定設有轉軸（258），所述轉軸（258）轉動貫穿至所述廢氣進口（26-1）外并設有偏心扇（259）；所述滑桿（255）外壁還固定卡合設有固定桿（2511），所述固定桿（2511）與所述焚燒爐（1）外壁固定連接，所述固定桿（2511）上垂直設有支桿（2512），所述支桿（2512）上轉動設有調幅桿（2513），所述調幅桿（2513）上平行開有調幅槽（2514），所述調幅槽（2514）內滑動設有滑塊（2515）；所述滑塊（2515）端面設有拉桿（2516），所述升降套（256）內轉動設有擺臂，所述擺臂上開有弧形槽，所述調幅桿（2513）末端設有圓柱（2517），所述圓柱（2517）滑動設于所述弧形槽上。
9.根據權利要求8所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，所述一級蓄熱室（19）和所述二級蓄熱室（20）分別連通設有第一支管（2518）和第二支管（2519），所述第一支管（2518）和第二支管（2519）上分別設有連通管（2521），兩個連通管（2521）平行設置；所述連通管（2521）內貼合滑動設有浮動球，所述連通管（2521）外壁滑動設有齒條（2523），所述齒條（2523）一端滑動貫穿所述連通管（2521）并與所述浮動球外壁固定連接。
10.根據權利要求9所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，其特征在于，兩個齒條（2523）同時與齒輪（2524）嚙合，所述齒輪（2524）軸心轉動設有平衡桿（2525），所述平衡桿（2525）一端設有斜塊（2526），所述斜塊（2526）滑動貫穿所述拉桿（2516）。
11.一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理方法，基于權利要求10所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置實現，其特征在于，所述方法包括：S1、對廢氣進行分流與初步處理，包括：S1.1、廢氣傳輸管內設置第一濃度傳感器（7），基于第一濃度傳感器（7）監測廢氣濃度，將廢氣分為高濃度廢氣和低濃度廢氣兩部分；S1.2、設置第二風機（5）將低濃度廢氣泵送進入活性炭過濾組件（3）；所述活性炭過濾組件（3）通過供氣口（3-1）進行氣體輸送，低濃度廢氣經過過濾紗網，在活性炭過濾組件（3）內部形成上升流場，依次通過一級過濾層（3-8）、二級過濾層（3-7）、三級過濾層（3-6）進行初步過濾，去除大顆粒雜質；S2、對廢氣進行吸附與脫附處理，包括：S2.1、初步過濾后的低濃度廢氣通過吸附風機（2-4）進入沸石轉輪分子篩組件（2）進行有機物吸附；S2.2、廢氣吸附完成后，脫附室（2-1）排出廢氣的管道內設置第三濃度傳感器（11）以監測廢氣濃度，當濃度達標后，廢氣排出；S2.3、如果廢氣濃度超標或不完全吸附，脫附風機（2-3）將部分氣體引入所述脫附室（2-1），對沸石轉輪分子篩組件（2）進行脫附處理，脫附室（2-1）連接有廢氣環管，脫附后的廢氣通過廢氣環管返回燃燒室（18）進行焚燒凈化；S3、對高濃度廢氣進行焚燒處理，包括：S3.1、高濃度廢氣由第一風機（4）泵送，經所述廢氣環管直接送入焚燒爐（1）的燃燒室（18）；S3.2、通過燃燒器（16）噴灑助燃劑輔助高濃度廢氣焚燒；S4、對焚燒獲得的焚燒廢氣進行排放與蓄熱處理，包括：S4.1、焚燒廢氣通過均流孔板（23）進入一級蓄熱室（19）和二級蓄熱室（20），與相變蓄熱體（20-1）進行換熱，完成蓄熱過程；S4.2、焚燒爐（1）內壁設有導流孔板（24），經過蓄熱后的焚燒廢氣大部分通過導流孔板（24）進入焚燒爐（1）頂部的儲氣室（17），儲氣室（17）內設有第四濃度傳感器（12）監測廢氣濃度，氣體達標后排放；S4.3、另一部分廢氣通過所述脫附風機（2-3）進入所述脫附室（2-1），對沸石轉輪分子篩組件（2）進行脫附，脫附后的廢氣再次通過廢氣環管進入燃燒室（18）進行二次焚燒處理。
12.根據權利要求11所述的一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理方法，其特征在于，所述方法還包括：S5、對有機廢水進行分流與焚燒預處理，包括：S5.1、有機廢水流道內設有第二濃度傳感器（8）監測有機成分濃度，根據有機成分濃度進行分流；S5.2、有機廢水由水泵（6）泵送進入廢水進口管（34），并依次流入所述一級蓄熱室（19）和所述二級蓄熱室（20），通過相變蓄熱體（20-1）進行預熱；S6、對有機廢水進行焚燒凈化，包括：S6.1、預熱后的有機廢水進入環形噴淋組件（26），均勻噴灑至燃燒室（18）內，進行焚燒凈化處理；S6.2、凈化后的廢水流道內設有第五濃度傳感器（13）監測濃度，達標后排出；S7、進行溫度監測與控制，包括：S7.1、所述一級蓄熱室（19）和二級蓄熱室（20）的側壁分別安裝溫度傳感器監測相變蓄熱體（20-1）溫度；S7.2、當溫差超過100℃時，控制單元調節水泵（6）的流量，通過所述廢水進口管（34）加快廢水流速以降低溫差；當溫差小于100℃時，水泵（6）流量減少，以維持蓄熱效果并保護相變蓄熱體（20-1）。
發明內容
鑒于上述現有技術存在的問題，提出了本發明。
為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置，包括焚燒爐、設于焚燒爐下部的燃燒室、設于燃燒室頂端的燃燒器，所述燃燒室內部設有環形噴淋組件；還包括設于燃燒室上方的蓄熱室，所述蓄熱室包括被均流孔板隔開的一級蓄熱室與二級蓄熱室，設于所述蓄熱室內部的廢水進水管，所述廢水進水管用于將廢水預熱；所述焚燒爐上游設有沸石轉輪分子篩組件，所述沸石轉輪分子篩組件上游設有活性炭過濾組件，所述焚燒爐上設有廢氣流入口和廢水流入口，在廢氣流入口處設有風機以驅動廢氣沿廢氣傳輸管流動，廢水流入口處設有水泵，用于驅動廢水流入所述焚燒爐；廢氣流入口與廢水流入口處均設有VOCs濃度傳感器以監測有機成分含量，使其分濃度進行焚燒處理。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：所述燃燒室位于所述焚燒爐下部區域且與所述一級蓄熱室之間設有均流孔板，所述均流孔板板面上設有軸向通孔；所述均流孔板兩端設有伸縮裝置，用于調節燃燒室內部空間；燃燒室內壁面設有環形噴淋組件。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：所述二級蓄熱室由多組相變蓄熱體組合而成，所述相變蓄熱體的表面錯位等間距軸向分布有氣液通孔，所述氣液通孔孔徑相同；所述氣液通孔內部沿孔內壁均勻布置有換熱翅片，相變蓄熱體內部等間距設有蛇形管，所述蛇形管進口端連接廢水進口管，出口端連接環形噴淋組件。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：所述環形噴淋組件包括廢氣進口、廢氣外管、廢水內管、第一廢氣出口、廢水出口、通管以及噴頭，所述廢氣進口一端與所述廢氣外管連接，所述廢水內管同軸套合在所述廢氣外管中；所述廢水內管與廢氣外管等間距開有通管，所述通管連通廢水出口與噴頭，所述噴頭包括擴散腔、收縮腔以及狹縫式噴口，所述噴頭一端與所述廢氣外管密封連接，狹縫式噴口位于所述噴頭另一端端部。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：所述沸石轉輪分子篩組件包括脫附室、脫附廢氣進口、脫附風機、吸附風機、轉輪、履帶、電機、固定支架；所述轉輪固定于所述固定支架上，所述轉輪兩側設有脫附室并與二級蓄熱室連接。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：所述活性炭過濾組件包括供氣口、沉降口、第二廢氣出口、第二儲氣室、承接盤以及過濾層，所述過濾層從下至上依次包括一級過濾層、二級過濾層、三級過濾層；所述活性炭過濾組件底部設有供氣口，所述供氣口徑向設有過濾紗網，所述活性炭過濾組件頂部設有第二儲氣室并與第二廢氣出口連接，所述活性炭過濾組件外部設有第二壓力傳感器并外接控制單元；所述控制單元設置壓差報警值，當所述活性炭過濾組件內的壓差達到一級壓差報警值時提醒更換濾材，達到二級壓差報警值時提醒活性炭過濾組件內泄壓，達到三級壓差報警值時啟動緊急排空模式。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：所述伸縮裝置包括貫穿開設于所述焚燒爐外壁的滑道，所述滑道外部設有定位罩，所述滑道內滑動設有連接桿，所述定位罩外壁固定設有支架，所述支架外壁上設有滑桿；所述滑桿上滑動設有升降套，所述升降套與所述連接桿固定連接，連接桿貫穿至焚燒爐內的一端與所述均流孔板固定連接，從而升降套升降時通過連接桿帶動所述均流孔板升降移動。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：所述廢氣進口內轉動設有葉輪，所述葉輪圓心位置固定設有轉軸，所述轉軸轉動貫穿至所述廢氣進口外并設有偏心扇；所述滑桿外壁還固定卡合設有固定桿，所述固定桿與所述焚燒爐外壁固定連接，所述固定桿上垂直設有支桿，所述支桿上轉動設有調幅桿，所述調幅桿上平行開有調幅槽，所述調幅槽內滑動設有滑塊；所述滑塊端面設有拉桿，所述升降套內轉動設有擺臂，所述擺臂上開有弧形槽，所述調幅桿末端設有圓柱，所述圓柱滑動設于所述弧形槽上。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：所述一級蓄熱室和所述二級蓄熱室分別連通設有第一支管和第二支管，所述第一支管和第二支管上分別設有連通管，兩個連通管平行設置；所述連通管內貼合滑動設有浮動球，所述連通管外壁滑動設有齒條，所述齒條一端滑動貫穿所述連通管并與所述浮動球外壁固定連接。
作為本發明所述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置的一種優選方案，其中：兩個齒條同時與齒輪嚙合，所述齒輪軸心轉動設有平衡桿，所述平衡桿一端設有斜塊，所述斜塊滑動貫穿所述拉桿。
本發明還公開了一種含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理方法，基于上述含鹽廢水與廢氣聯合焚燒處理裝置實現，所述方法的步驟包括：S1、對廢氣進行分流與初步處理，包括：S1.1、廢氣傳輸管內設置第一濃度傳感器，基于第一濃度傳感器監測廢氣濃度，將廢氣分為高濃度廢氣和低濃度廢氣兩部分；S1.2、設置第二風機將低濃度廢氣泵送進入活性炭過濾組件；所述活性炭過濾組件通過供氣口進行氣體輸送，低濃度廢氣經過過濾紗網，在活性炭過濾組件內部形成上升流場，依次通過一級過濾層、二級過濾層、三級過濾層進行初步過濾，去除大顆粒雜質；S2、對廢氣進行吸附與脫附處理，包括：S2.1、初步過濾后的低濃度廢氣通過吸附風機進入沸石轉輪分子篩組件進行有機物吸附；S2.2、廢氣吸附完成后，脫附室排出廢氣的管道內設置第三濃度傳感器以監測廢氣濃度，當濃度達標后，廢氣排出；S2.3、如果廢氣濃度超標或不完全吸附，脫附風機將部分氣體引入所述脫附室，對沸石轉輪分子篩組件進行脫附處理，脫附室連接有廢氣環管，脫附后的廢氣通過廢氣環管返回燃燒室進行焚燒凈化；S3、對高濃度廢氣進行焚燒處理，包括：S3.1、高濃度廢氣由第一風機泵送，經所述廢氣環管直接送入焚燒爐的燃燒室；S3.2、通過燃燒器噴灑助燃劑輔助高濃度廢氣焚燒；S4、對焚燒獲得的焚燒廢氣進行排放與蓄熱處理，包括：S4.1、焚燒廢氣通過均流孔板進入一級蓄熱室和二級蓄熱室，與相變蓄熱體進行換熱，完成蓄熱過程；S4.2、焚燒爐內壁設有導流孔板，經過蓄熱后的焚燒廢氣大部分通過導流孔板進入焚燒爐頂部的儲氣室，儲氣室內設有第四濃度傳感器監測廢氣濃度，氣體達標后排放；S4.3、另一部分廢氣通過所述脫附風機進入所述脫附室，對沸石轉輪分子篩組件進行脫附，脫附后的廢氣再次通過廢氣環管進入燃燒室進行二次焚燒處理。
S5、對有機廢水進行分流與焚燒預處理，包括：S5.1、有機廢水流道內設有第二濃度傳感器監測有機成分濃度，根據有機成分濃度進行分流；S5.2、有機廢水由水泵泵送進入廢水進口管，并依次流入所述一級蓄熱室和所述二級蓄熱室，通過相變蓄熱體進行預熱；S6、對有機廢水進行焚燒凈化，包括：S6.1、預熱后的有機廢水進入環形噴淋組件，均勻噴灑至燃燒室內，進行焚燒凈化處理；S6.2、凈化后的廢水流道內設有第五濃度傳感器監測濃度，達標后排出；S7、進行溫度監測與控制，包括：S7.1、所述一級蓄熱室和二級蓄熱室的側壁分別安裝溫度傳感器監測相變蓄熱體溫度；S7.2、當溫差超過100℃時，控制單元調節水泵的流量，通過所述廢水進口管加快廢水流速以降低溫差；當溫差小于100℃時，水泵流量減少，以維持蓄熱效果并保護相變蓄熱體。
本發明的有益效果：焚燒爐內部設置可調腔室燃燒室，燃燒室上方設置兩級蓄熱室，實現余熱資源的梯級利用，降低能源消耗。環形噴淋組件位于燃燒室內部，為內外套管式結構，在實現廢氣廢水的協同處置的同時實現均勻噴灑。廢氣與含鹽廢水經進口處VOCs濃度傳感器監測，分濃度進入各級廢鹽處理組件內完成處理，保證處理達標并節省燃燒資源。本發明焚燒處理裝置熱回收效率較高，分濃度處理極大提升廢鹽處置能效，整體系統地實現廢氣與含鹽廢水的協同處置同時也保障裝置穩定運行，通過動態調節燃燒室的大小，對廢氣廢水進行優化匹配，確保充分燃燒，減少了燃料的浪費，實現廢液的均勻噴灑，與廢氣充分均勻混合，提高了整體的燃燒效率，同時實現降低相連的蓄熱室溫度，降低溫差，防止蓄熱體損傷。
（發明人：彭浩;陳雷;王金龍;陸雪梅;樊東昊;彭孝天;陳倩宇）
